DE3343590A1

DE3343590A1 - Sicherheitseinrichtung fuer gummibereifte fahrzeuge

Info

Publication number: DE3343590A1
Application number: DE19833343590
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 7151 Auenwald Titz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1983-12-02
Filing date: 1983-12-02
Publication date: 1984-06-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für gummibereifte, zur Erde isolierte Fahrzeuge, die Betriebsstrom für einen Elektromotor aus Oberleitungsfahrdrähten mittels eines Stromabnehmers beziehen. Falls ein stromführender Fahrdrahtabschnitt aufgrund eines Bruchs oder zu starkem Durchhang mit dem Fahrzeugaufbau in Berührung kommt, steht dieser für die Dauer des Kontakts unter lebensgefährlicher Spannung. Den Strom in der betreffenden Leitung dann selbsttätig sofort abzuschalten, ist die Aufgabe der Sicherheitseinrichtung. Dazu wird mittels eines Voltmeters laufend die Spannungspotentialdifferenz des gegenüber Erde isolierten Fahrzeugaufbaus zu einem geerdeten Schleifband gemessen, das am Fahrzeug mitgeführt wird, jedoch gegenüber dem Fahrzeugaufbau isoliert ist. Bei Überschreitung eines vorgegebenen Werts für die Spannungspotentialdifferenz wird selbsttätig ein fahrzeugfester Sender aktiviert, der an einen stationären Empfänger an zentraler Stelle ein Abschaltsignal überträgt, das die Abschaltung des Stroms im betreffenden Leitungsabschnitt auslöst.

Description

Sicherheitseinrichtung für gummibereifte
Fahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für gummibereifte Fahrzeuge nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Trolley-Busse und neuerdings auch insbesondere Fahrzeuge mit gemischten Antrieben,werden entlang der gesamten Fahrstrecke oder zumindest in Streckenabschnitten mit Fahrstrom aus Oberleitungsfahrdrähten versorgt. Da die Fahrzeuge auf gummibereiften Rädern fahren, die den Fahrzeugaufbau gegenüber Erde isolieren, sind zwei Fahrdrähte unterschiedlichen Spannungspotentials erforderlich. Im Gegensatz dazu genügt bei schienenbetriebenen Fahrzeugen ein einziger Fahrdraht, da der Strom über die elektrisch leitenden Räder zu den Schienen abfließen kann. Würde dieser Fahrdraht, der Spannung führt, den Fahrzeugaufbau berühren, weil der Fahrdraht beispielsweise gerissen ist, oder weil die Halteklemmen der Masten beschädigt sind und deshalb der Fahrdraht stark durchhängt, würde ein Kurzschluß ausgelöst, da-der Strom ohne Umweg über den Verbraucher direkt über die Schienen zurückfließen würde. Im Kurzschlußfallaber würde durch eine Überlastsicherung sofort der betreffende Leitungs- abschnitt von der Stromquelle getrennt. Bei Fahrzeugen, die wenigstens zwei Oberleitungsfahrdrähte benötigen, da der Fahrzeugaufbau nicht geerdet ist, würde eine solche Notabschaltung nicht funktionieren und es würde im Falle einer Berührung des Fahrzeugaufbaues mit einem spannungsführenden. Fahrdrahtabschnitt der Fahrzeugaufbau unter hoher Spannung stehen. Personen, die auf der Fahrbahn stehend an das Fahrzeug greifen,könnten einen lebensgefährlichen Stromschlag erleiden. Die Gefahr, daß Fahrzeuge gerissene oder durchhängende Fahrdrähte berühren, ist besonders groß, wenn das Fahrzeug direkt unterhalb der Fahrdrähte auf festgelegten Trassen verkehren muß, wie dies beispielsweise bei spurgebundenem Einsatz der Fall ist. Herkömmliche Trolley-Busse haben die Möglichkeit auch seitlich unterhalb der Fahrdrähte fahren zu können und gegebenenfalls auch seitlich ausweichen zu können, weshalb die Gefahr einer Berührung hier weniger groß ist.
Mit großem meßtechnischem Aufwand wäre es möglich, von entfernter Stelle aus, beispielsweise durch Induktivitätsmessungen der Leitungen das Leitungsnetz auf Unterbrechungen zu überwachen. Jedoch wäre es selbst damit nicht möglich lediglich zu tiefhängende, nicht gerissene Fahrdrähte festzustellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Fahrzeugen der geschilderten Art bei Berührung des Fahrzeugaufbaus mit einem stromführenden Oberleitungsfahrdraht den betreffenden Leitungsabschnitt rasch stromlos zu setzen und das durch die Gefährdung von Menschenleben zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das Ausgangssignal des Spannungsmessers zeigt eine Spaiinungspotentialdifferenz des Fahrzeugaufbaus gegenüber der Erde an, falls ein stromführender Fahrdraht den Fahrzeugaufbau berührt. Wird eine vorbestimmte Spannungsdifferenz überschritten, so überträgt ein fahrzeuginstallierter Sender selbsttätig ein Abschaltsignal an einen Empfänger, der mit-einem Schalter zur Abschaltung des betreffenden Leitungsabschnitts vom Stromnetz gekoppelt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Zeichnung dargestellt und wird im folgendennäher beschrieben; es zeigt die einzige Figur eine perspektivische Darstellung eines Oberleitungs-Busses, wobei ein strichliert eingekreistes Detail am Bus das zur Sicherheitseinrichtung gehörige Schleifband vergrößert herausgestellt gezeichnet darstellt und auch schematisch die zugehörigen elektrischen Einrichtungen aufgezeigt sind.
Der in der einzigen Figur dargestellte Bus 1 bezieht seinen Betriebsstrom über einen Stromabnehmer 2 aus einem an einer Spannungsquelle liegenden Fahrdraht 3.
Ein weiterer Fahrdraht 3 dient als Masseleiter.
Die Schleifbügel des Stromabnehmers 2 sind in bekannter Weise beispielsweise abwechselnd mit Isolier-und leitenden Kohlestücken belegt, und zur Stromgleichrichtung über Diodenschaltungen mit dem Elektromotor des Fahrzeugs gekoppelt. Eine strichliert angedeutete Unterbrechung der Fahrdrähte 3 in der Zeichnung soll die räumliche Entfernung des Busses zu einem Empfänger 4 in einer zentralen Schaltstelle, beispielsweise einer Trafostation, andeuten. Dem Empfänger 4 zugeordnet ist ein Schalter 5, der in den Verlauf des Fahrdrahts 3 zur Stromunterbrechung eingebracht ist. Der strichliert eingekreiste Bereich des Busses zeigt vergrößert herausgestellt, das flexible, elektrisch leitende Schleifband 6, sowie einen Teil der Karosserie und der Fahrbahnoberfläche 7. Das Schleifband 6 ist am Fahrzeugaufbau befestigt, jedoch durch eine unterlegte elektrische Isolierung 11 gegenüber dem Fahrzengaufbau elektrisch isoliert. Mit seinem anderen Ende schleift es auf der Fahrbahnoberfläche 7 entlang, ist also geerdet und besitzt das Spannungspotential der Erde. Vom Schleifband 6 bzw. der Karosserie weg führen elektrische Verbindungen zum Spannungsmesser 8, der andauernd die Spannungspotentialdifferenz zwischen Fahrzeugaufbau und Schleifband 6 mißt. Dem Spannungsmesser 8 nachgeschaltet ist ein Komparator 9 und ein Sender 10. Durch eine strichlierte Linie zwischen Sender 10 und Empfänger 4 ist eine immaterielle Verbindung dazwischen angedeutet.
Wie weiter oben schon ausgeführt, ist aufgrund der Gummibereifung der Fahrzeugaufbau gegenüber Erde elektrisch isoliert. Eine Potentialspannungsdifferenz zwischen Fahrzeugaufbau und Erde soll durch die Sicherheitseinrichtung nun erkannt werden und selbsttätig sofort die Spannungsquelle vom betreffenden Leitungsabschnitt abgekoppeltwerden. Dadurch wird vermieden, daß der Fahrzeugaufbau bei Kontakt mit dem stromführenden Oberleitungsfahrdraht über längere Zeit hinweg unter Spannung steht. Der Spannungsniesser 8 liefert ein Ausgangssignal an den Komparator 9. Überschreitet der gemessene Wert für die Spannungsdifferenz einen festgelegten Schwellwert, so aktiviert der Komparator 9 selbsttätig den Sender 10. Der Sender 10 überträgt dann an den Empfänger 4 ein Abschaltsignal, wodurch der Schalter 5 an einer zweckmäßig gewählten Trennstelle des Oberleitungsnetzes geöffnet wird, so daß der betreffende Leiterabschnitt, der mit dem Fahrzeugaufbau in.Kontakt steht, stromlos gesetzt wird. Die Festlegung eines Schwellwerts ist im übrigen deshalb notwendig, um Fehlfunktionen der Sicherheitseinrichtung infolge statischer Aufladung der Fahrzeugkarosserie beispielsweise durch den Fahrtwind zu vermeiden.
Der Sender 10 kann auf unterschiedliche Weise arbeiten.
Beispielsweise kann der Sender 10 das Abschaltsignal in Form elektromagnetischer hochfrequenter Wellen definierter Frequenz direkt an den mit dem Stromabschalter gekoppelten Empfänger 4 übertragen. In diesem Falle könnte für den Sender 10 beispielsweise eine im Fahrzeugs bereits vorhandene Funkanlage für Fahrerfunk oder Fahrzeugleitfunk verwendet werden. Der Sender 10 könnte auch induktiv über trassenbegleitende Leiterschleifen mit dem.Empfänger 4 gekoppelt sein. Gegebenenfalls könnten hier Induktionsschleifen, die beispielsweise im Rahmen von Linienleitsystemen vorgesehen sind, zur Übertragung des Signals verwendet werden. Eine weitere Möglichkeit bestünde.darin, die Oberleitungsfahrdrähte als Träger eines hochfrequenten Abschaltsignalseinzusetzen. Denkbar sind auch mit dem Fahrzeug mitgeführte Ultraschallsender, die an in regelmäßigem Abstand am Fahrbahnrand angeordnete Ultraschallempfänger ein Ultraschallsignal absenden. Der Ultraschallempfänger steht wiederum mit einer zweckmäßig gewählten Trennstelle einer zentralen Schaltstelle in Verbindung. Leerseite

Claims

Patentansprüche Sicherheitseinrichtung für gummibereifte Fahrzeuge, mit einem Stromabnehmer für wenigstens zwei OberleitungsfShrdrähte , wobei der Strom in Leitungsabschnitten des Oberleitungssystems von einer zentralen stationären Stelle aus abschaltbar ist.

dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungsmesser (8) am Fahrzeug angeordnet ist, der einerseits mit dem Fahrzeugaufbau, sowie andererseits mit einem geerdeten, jedoch gegenüber dem Fahrzeugaufbau isolierten, elektrisch leitenden Schleifband (6) elektrisch verbunden ist, und daß der Ausgang des Spannungsmessers 6 ) mit einem das Spannungssignal mit einem Festwert vergleichenden Komparator (9) verbunden ist, und daß ferner ein bei Spannungsüberschreitung selbsttätig aktivierbarer fahrzeuginstallierter Sender (10) vorgesehen ist, der funktionell auf einen mit einem Stromabschalter des Fahrdrahts gekoppelten stationären Empfänger (4) an zentraler Stelle eingestellt ist und ein Abschaltsignal für den Fahrstrom überträgt und mittelbar eine sofortige Abschaltung auslöst.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sender (10) und Empfänger (4) für elektromagnetische Wellen im Radio-Wellenlängenbereich ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (10) induktiv über trassenbegleitende Leiterschleifen mit dem Empfänger (4) gekoppelt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender über die Oberleitungsfahrdrähte mit dem Empfänger (4) gekoppelt ist.